Prospective Assessment of Coronary Artery Flows Before and After Cardiopulmonary Bypass in Children With a Spectrum of Congenital Heart Disease

Abstract

Background: Normative data for the effect of cardiopulmonary bypass (CPB) on coronary artery Doppler velocities by transesophageal echocardiography in paediatric patients with congenital heart disease (CHD) are lacking. The objective of the study was to prospectively examine the effects of CPB on coronary artery flow patterns by transesophageal echocardiography before and after CPB in children with CHD. Methods: All cases undergoing CHD surgery at the Hospital for Sick Children, Toronto, were eligible. The excluded cases included Norwood operation, heart transplantation, or weight <2.5 kg. Coronary Dopplers and coronary flow reserve (CFR) for the right coronary artery (RCA) and left anterior descending (LAD) were obtained. Multivariable analyses using linear regression models were performed, adjusted for age and cross-clamp time. Results: From May 2017 to June 2018, 69 children (median age at surgery: 0.7 years, interquartile range [IQR]: 0.4-3.7 years; median weight: 7.4 kg, IQR: 5.8-13.3 kg) were included. They were grouped into shunt lesions (N = 26), obstructive lesions (N = 26), transposition of the great arteries (N = 5), and single ventricle (N = 12). N = 39 (57%) were primary repairs, and 56 (81%) had 1 CPB run. For RCA and LAD peak velocities, there was an increase from pre- to post-CPB in RCA peak 39 cm/s (IQR: 30-54 cm/s) to 65 cm/s (IQR: 47-81 cm/s), P < 0.001, mean CFR 1.52 (IQR: 1.25-1.81), and LAD peak 49 cm/s (IQR: 39-60 cm/s) to 70 cm/s (IQR: 52-90 cm/s), P < 0.001, mean CFR 1.48 (IQR: 1.14-1.77). Conclusions: Coronary flow velocities increase from pre- to post-CPB in congenital heart lesions. CFR is consistent across all lesions but is relatively low compared with the adult population. Résumé: Contexte: On ne dispose pas de données normatives sur les effets de la dérivation cardiopulmonaire (DCP) sur le débit coronarien mesuré au moyen d’une échocardiographie transœsophagienne Doppler chez des enfants présentant une cardiopathie congénitale. L’objectif de l’étude était d’examiner de manière prospective les effets de la DCP sur le débit coronarien avant et après l’intervention chez des enfants présentant une cardiopathie congénitale. Méthodologie: Tous les enfants ayant subi une intervention chirurgicale pour une cardiopathie congénitale à l’Hospital for Sick Children de Toronto étaient admissibles à l’étude, à l’exception de ceux ayant subi une intervention de Norwood ou une transplantation cardiaque, de même que les enfants pesant moins de 2,5 kg. Les résultats du test Doppler et la réserve coronarienne pour l’artère coronaire droite (ACD) et la branche antérieure de l’artère coronaire gauche (ACG) ont été obtenus. Des analyses multivariées ont été réalisées au moyen de modèles de régression linéaire, avec correction en fonction de l’âge et du temps de clampage total. Résultats: Entre mai 2017 et juin 2018, 69 enfants (âge médian au moment de la chirurgie : 0,7 an, intervalle interquartile (IIQ) : 0,4-3,7 ans; poids médian : 7,4 kg, IIQ : 5,8-13,3 kg) ont été inclus dans l’étude. Les sujets ont été répartis en quatre groupes : shunts (n = 26), lésions obstructives (n = 26), permutation des gros vaisseaux (n = 5) et ventricule unique (n = 12). Chez 39 sujets (57 %), il s’agissait d’une réparation primitive, et 56 enfants (81 %) avaient déjà subi une DCP. Les vitesses maximales dans l’ACD et dans la branche antérieure de l’ACG ont augmenté après la DCP, passant de 39 cm/s (IIQ : 30-54 cm/s) à 65 cm/s (IIQ : 47-81 cm/s), p < 0,001; réserve coronarienne moyenne : 1,52 (IIQ : 1,25-1,81) pour l’ACD, et de 49 cm/s (IIQ : 39-60 cm/s) à 70 cm/s (IIQ : 52-90 cm/s), p < 0,001; réserve coronarienne moyenne : 1,48 (IIQ : 1,14-1,77) pour la branche antérieure de l’ACG. Conclusions: Le débit coronarien augmente après une DCP dans les cas de lésions cardiaques congénitales. La réserve coronarienne est constante dans tous les types de lésions, mais elle est relativement faible comparativement à celle de la population adulte.